本文提出了一種研究環(huán)形交叉口通行能力的微觀仿真方法。利用VISSIM仿真平臺分析5個(gè)影響因素對通行能力的敏感性;選取敏感性高的因素來建立修正系數(shù)模型,并獲得實(shí)際通行能力的改進(jìn)計(jì)算公式;將其進(jìn)行驗(yàn)證,并和現(xiàn)有的模型比較,結(jié)果表明其具有最小的相對誤差,從而為環(huán)形交叉口規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理提供科學(xué)依據(jù)。
針對目前我國環(huán)形交叉口通行能力的研究相對滯后,不能客觀評價(jià)城市交通系統(tǒng)的情況,本文選取北京市方莊環(huán)形交叉口作為研究對象,對其進(jìn)行實(shí)地調(diào)研和調(diào)研數(shù)據(jù)處理、分析,并以此為基礎(chǔ),重點(diǎn)進(jìn)行環(huán)形交叉口通行能力計(jì)算模型的修正。目前,項(xiàng)目進(jìn)展順利,已完成以下工作:
1.完成交通量調(diào)查輔助手機(jī)軟件(android平臺)的開發(fā)。
2.現(xiàn)狀調(diào)查
利用Google earth查找北京市區(qū)內(nèi)的環(huán)形交叉口,并通過實(shí)地觀察和綜合比較,本研究小組選取了方莊環(huán)形交叉口,并于2010年8月24日——8月26日(周二至周四)對其幾何數(shù)據(jù)、交通量(機(jī)動車、非機(jī)動車和行人)、車輛行程時(shí)間和地點(diǎn)車速進(jìn)行調(diào)查,了解方莊環(huán)形交叉口的交通特性,為VISSIM仿真平臺的搭建和驗(yàn)證、通行能力模型的建立以及后續(xù)的研究內(nèi)容提供依據(jù)。
3.VISSIM仿真平臺的搭建與校準(zhǔn)
首先利用部分實(shí)測數(shù)據(jù)搭建仿真平臺,后利用剩余數(shù)據(jù),以仿真畫面、平均相對誤差及最大相對誤差為評價(jià)指標(biāo),通過調(diào)整四個(gè)駕駛行為參數(shù)來校準(zhǔn)仿真平臺。其中,正交試驗(yàn)法的運(yùn)用,在保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的同時(shí),提高了效率。
4.通行能力影響因素的敏感性分析
影響環(huán)形交叉口通行能力的因素主要有環(huán)島半徑等幾何方面的因素和交通量等方面的交通因素。選擇大車比例、左轉(zhuǎn)比例、右轉(zhuǎn)比例、主支路流量比例和環(huán)島半徑作為此次影響因素分析的對象。針對以上影響因素,利用“每次改變單一因素,仿真計(jì)算該條件下的通行能力”的方法,通過非線性曲線擬合分析各個(gè)因素對通行能力變化的敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:東、西進(jìn)口大車比例、左轉(zhuǎn)比例和右轉(zhuǎn)比例以及主支路流量比例對通行能力變化敏感性較高。之后,對擬合曲線之間相關(guān)性較高的因素進(jìn)行合并,簡化后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
5.修正通行能力理論模型開發(fā)
在比較各種環(huán)形交叉口理論通行能力模型的基礎(chǔ)上,選取王煒的雙環(huán)行車道時(shí)通行能力理論模型作為基本通行能力模型。接著,通過改變上述敏感性較高的4個(gè)影響因素,進(jìn)行了5184次VISSIM仿真實(shí)驗(yàn),利用多元回歸法得出通行能力修正系數(shù),并提出修正后的通行能力模型。最后,對修正后的通行能力模型進(jìn)行驗(yàn)證。
6.根據(jù)本文的研究思路開發(fā)環(huán)形交叉口通行能力輔助計(jì)算軟件。
7.著手進(jìn)行模型的實(shí)際運(yùn)用,其中包括:環(huán)形交叉口運(yùn)行評估和改造建議。
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3.英文論文已投至(IEEE ITSC 2011)14th International IEEE Annual Conference on Intelligent Transportation Systems